Optique

Hypermétropie corrigée

Une lentille convergente (puissance positive) ramène la distance de lecture dans la plage et l'objet proche devient net.

Hypermétropie corrigée — simulation interactive de Optique. Une lentille convergente (puissance positive) ramène la distance de lecture dans la plage et l'objet proche devient net. Laboratoire virtuel de physique gratuit dans le navigateur, avec mesures SI en direct et tutoriel guidé.

Correction de l'hypermétropie

Une lentille convergente (puissance positive) ramène la distance de lecture dans la plage nette, et l'objet proche devient net.

Une lentille correctrice convexe apporte la puissance convergente supplémentaire nécessaire aux tâches rapprochées, ramenant l'image en avant sur la rétine. Les lunettes de lecture utilisent une puissance positive adaptée à la distance du punctum proximum du patient.

• Lentille convergente
• Point proche dans la plage

Mémoire d'enquête

Planifiez la question avant d'ouvrir le laboratoire

Le brief reprend la page pré-rendue  : question directrice, prédictions concurrentes, rôles des variables, lois directrices, préparation et consignes d’analyse et de prolongement restent visibles et dans cet ordre.

Question de conduite

La lentille correctrice convergente d'un œil hypermétrope (f = 33 cm ici) est destinée à donner l'impression qu'un objet proche se trouve au point le plus proche (poussé vers l'extérieur) de l'œil. À mesure que l'objet réel se rapproche de la distance focale de l'objectif, qu'arrive-t-il à la distance de l'image ?

Des pronostics à peser

• La distance de l'image reste à peu près constante.
• Son ampleur augmente rapidement  : à mesure que la distance réelle de l'objet se rapproche de la distance focale de l'objectif, la distance de l'image virtuelle change considérablement.
• La distance de l'image diminue vers zéro.

Rôles variables

Ce que vous définissez  :

• Distance réelle de l'objet d_o (cm)

Ce que vous mesurez  :

• Distance d'image de la lentille correctrice d_i (cm)

Comment se déroule l'enquête

1. Ouvrez le préréglage « hypermétropie corrigée » et appuyez sur Réinitialiser. La lentille convergente correctrice a f = 33 cm.
2. Activez la lecture de la distance de l'image du verre correcteur.
3. Définissez la distance réelle (proche) de l'objet pour chaque essai et enregistrez la distance de l'image virtuelle formée par la lentille correctrice.

Équation gouvernante

Comment fonctionnent les verres de lunettes de lecture — dᵢ = dₒ·f/(dₒ − f)

Une lentille correctrice convergente prend un objet proche (dans la plage floue du point proche de l'œil) et forme une image virtuelle plus loin - au niveau ou au-delà du point proche réel de l'œil - permettant à l'œil hypermétrope de se concentrer sur cette image à la place.

Ce que la feuille de travail imprimable demande aux élèves de résoudre

• Pour un essai, calculez d_i à partir de 1/f = 1/d_o + 1/d_i en utilisant f = 33 cm. Comparez avec le tableau.
• Expliquez pourquoi, pour une distance d'objet bien inférieure à la distance focale (comme dans les trois essais ici), la lentille forme une image virtuelle distante, amenant un objet trop proche à l'endroit où l'œil hypermétrope peut réellement se concentrer sur lui.

Où cela apparaît au-delà du laboratoire

• Calculez le grossissement m = −d_i/d_o pour chacun de vos essais. Expliquez pourquoi les lunettes de lecture avec ce type de configuration agrandissent également la taille apparente de ce que vous lisez, comme effet secondaire de l'éloignement de son image virtuelle.
• Le f = 33 cm de cette lentille correspond à peu près à la puissance correctrice nécessaire pour un point proche autour de 100 cm (vérifiez par rapport à la formule de l'expérience sur l'hypermétropie  : P = 4 − 1 = 3 D, donc f = 1/3 m ≈ 33 cm). Confirmez qu'ils décrivent le même objectif de deux manières.

• AP Physics 2 — Unit 13: Geometric Optics
• General High School Physics — Light & optics
• NGSS High School Physics — Wave properties

1. Bienvenue dans la hypermétropie corrigée
2. Sélectionnez la lentille correctora
3. Appuyez sur Lecture
4. Correction convergente
5. Ouvrez l'Inspecteur
6. Bravo !

Ouvrez la simulation interactive pour construire la scène, appuyez sur Lecture et explorez avec des mesures en direct et un tutoriel guidé.

Ouvrir le laboratoire interactif →

Télécharger la fiche de laboratoire →

Équation des lentilles minces